JP6012979B2 - Transformer - Google Patents

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Description

本発明は、トラックやトレーラなどの車両の荷台（ベース）上に据え付けられ、移送先で一時的に使用する移動用変圧器その他の導油式の変圧器に関し、詳しくは、鉄心に巻装した巻線とタップ切換器を収納する本体タンク、絶縁油を冷却する冷却器、本体タンクと冷却器との間で絶縁油を循環させる配管およびポンプ等を備え、巻線内に油を強制循環させる導油式等の変圧器に関する。   The present invention relates to a moving transformer or other oil-conducting transformer that is installed on a loading platform (base) of a vehicle such as a truck or a trailer and is temporarily used at a transfer destination, and more specifically, wound around an iron core. It is equipped with a main body tank that houses the winding and tap changer, a cooler that cools the insulating oil, piping and pumps that circulate the insulating oil between the main body tank and the cooler, and the oil is forced to circulate in the winding. It relates to oil-conducting type transformers.

発電所や変電所内の変圧器が故障し、あるいは、工事用電源や災害時用緊急電源として、移動用変圧器が使用されている。移動用変圧器は、トラックやトレーラなどの荷台（ベース）上に据え付けられる本体タンクや冷却器などを備えている。本体タンク内には、鉄心に巻装した巻線とタップ切換器が収納され、絶縁油が循環することで冷却される。   Transformers in power plants and substations have failed, or moving transformers are used as construction power supplies or emergency power supplies for disasters. The transfer transformer includes a main body tank, a cooler, and the like that are installed on a loading platform (base) such as a truck or a trailer. In the main body tank, a winding wound around an iron core and a tap changer are housed and cooled by circulating insulating oil.

移動用変圧器は、限られた質量内で出来るだけ大容量のものとするため、殆どの場合、冷却方式に導油風冷式が採用される。この方式の移動用変圧器では、図３に示す様に、トレーラ又はトラックの荷台であるベース１に備え付けられた本体タンク１０と冷却器２０とが変圧器出口側配管３１と変圧器入口側配管３２とによって接続され、ポンプ３３によって絶縁油を循環させている。なお、変圧器出口側配管３１及び変圧器入口側配管３２の途中には、振動を吸収するための伸縮管継手３４が接続されている。   Since the transformer for movement has a capacity as large as possible within a limited mass, in most cases, an oil-guided air cooling system is adopted as a cooling system. In this type of moving transformer, as shown in FIG. 3, a main body tank 10 and a cooler 20 provided on a base 1 that is a carrier for a trailer or a truck are connected to a transformer outlet side pipe 31 and a transformer inlet side pipe. 32 and the insulating oil is circulated by the pump 33. An expansion pipe joint 34 for absorbing vibration is connected in the middle of the transformer outlet side pipe 31 and the transformer inlet side pipe 32.

そして移動用変圧器の使用時は、絶縁油が本体タンク１０内の巻線内部を下部から上部に上昇することで、本体タンク１０内の巻線などを冷却する。この冷却によって昇温した絶縁油は、変圧器上部に設けられた変圧器出口側配管３１内を流動し、冷却器２０によって冷却される。この冷却された絶縁油は、変圧器入口側配管３２内を流動し、再び本体タンク１０内に流入する。   When the transformer for movement is used, the insulating oil rises from the lower part to the upper part in the winding in the main body tank 10 to cool the winding in the main body tank 10 and the like. The insulating oil heated up by this cooling flows in the transformer outlet side piping 31 provided in the upper part of the transformer and is cooled by the cooler 20. The cooled insulating oil flows in the transformer inlet side pipe 32 and flows into the main body tank 10 again.

冷却器２０は小容量のものを除き、低重心化出来る横置きが採用されることが多い。
この場合、冷却器２０の上面にはファン２１が付設され、油の出入口は共に低い位置に設けられる。冷却器２０は本体タンク１０の下部とおおよそ同程度の高さに設置されるため、変圧器出口側配管３１は本体タンク１０上部から冷却器２０まで高低差をもってカーブして配管される必要がある。 For the cooler 20, except for a small capacity, a horizontal placement that can lower the center of gravity is often adopted.
In this case, a fan 21 is attached to the upper surface of the cooler 20, and both the oil inlet and outlet are provided at a low position. Since the cooler 20 is installed at approximately the same height as the lower portion of the main body tank 10, the transformer outlet side piping 31 needs to be curved and curved from the upper portion of the main body tank 10 to the cooler 20. .

なお、特許文献１には、トレーラ又はトラックの荷台であるベースに据え付けられた本体タンクと冷却器とが冷却器流入側配管と冷却器流出側配管とによって接続され、絶縁油を循環させる移動用変圧器が記載されている。   In addition, in Patent Document 1, a main body tank installed on a base which is a trailer or a truck bed and a cooler are connected by a cooler inflow side pipe and a cooler outflow side pipe to circulate insulating oil. A transformer is listed.

特開２００７−１５００５６号公報JP 2007-150056 A

冷却器２０によって冷却された絶縁油が圧力損失を生ずることなく本体タンク１０内に流入するようにするため、変圧器入口側配管３２は、水平方向に短く配管され、本体タンク１０の下部に接続されている。そして、絶縁油は図４に示すように、本体タンク１０内において巻線４１内を下部から上部へ一方向に流動するため、変圧器出口側配管３１は、本体タンク１０の上部に接続されている。   In order to allow the insulating oil cooled by the cooler 20 to flow into the main body tank 10 without causing pressure loss, the transformer inlet side pipe 32 is shortly connected in the horizontal direction and connected to the lower part of the main body tank 10. Has been. As shown in FIG. 4, since the insulating oil flows in one direction from the lower part to the upper part in the winding 41 in the main body tank 10, the transformer outlet side pipe 31 is connected to the upper part of the main body tank 10. Yes.

しかし、変圧器出口側配管３１は、前記のように高低差をもってカーブして配管され、配管が長くなることにより重量が増加するだけでなく、圧力損失が増えて冷却効率が低下する。さらに、配管が長く、高い位置にあることで、移動時などにおいて振動の影響を受けやすく、伸縮管継手や配管の溶接部から絶縁油が漏洩する危険性も高まる。   However, the transformer outlet side pipe 31 is curved and piped with a height difference as described above, and not only the weight increases due to the length of the pipe, but also the pressure loss increases and the cooling efficiency decreases. Furthermore, since the piping is long and located at a high position, it is easily affected by vibration during movement, and the risk of leakage of insulating oil from the expansion joint and the welded portion of the piping increases.

そこで、本発明は、本体タンク内の絶縁油を冷却器へ流動させるための配管の高低差をなくし、この配管を従来より短く本体タンクと冷却器との間に配管できるようにした変圧器を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention eliminates the difference in height of piping for flowing the insulating oil in the main body tank to the cooler, and makes it possible to connect the piping between the main body tank and the cooler shorter than before. The issue is to provide.

本発明に係る移動用変圧器は、鉄心に巻装した巻線とタップ切換器を収納する本体タンクと、絶縁油を冷却する冷却器と、前記本体タンクと冷却器との間に接続された変圧器出口側配管及び変圧器入口側配管とが備えられている変圧器において、前記本体タンク内には前記絶縁油が充填され、前記本体タンクは、前記冷却器で冷却された前記絶縁油が、前記変圧器入口側配管から流入して前記巻線内を上昇した後、前記タップ切換器側に流入し、前記タップ切換器側の前記本体タンク内を下降して前記変圧器出口側配管に流入するように構成されており、前記変圧器入口側配管が前記本体タンクの下部に接続され、前記変圧器出口側配管が前記冷却器と対向する高さ位置で前記本体タンクに接続されていることを特徴としている。 The transfer transformer according to the present invention is connected between a winding wound around an iron core and a main body tank that houses a tap changer, a cooler that cools insulating oil, and the main body tank and the cooler. In the transformer provided with a transformer outlet side pipe and a transformer inlet side pipe, the main body tank is filled with the insulating oil, and the main body tank is filled with the insulating oil cooled by the cooler. Then, after flowing in from the transformer inlet side pipe and rising in the winding, it flows into the tap switch side, descends in the main body tank on the tap switch side, and into the transformer outlet side pipe The transformer inlet side pipe is connected to the lower part of the main body tank, and the transformer outlet side pipe is connected to the main body tank at a height position facing the cooler. It is characterized by that.

この移動用変圧器によれば、変圧器出口側配管が冷却器と対向する高さ位置で本体タンクに接続されることで、変圧器出口側配管は、高低差を解消し、従来より短く本体タンクと冷却器との間に配管できる。したがって、この変圧器出口側配管は、重量が軽減され、また、低い位置で短く配管されることで、移動時などにおいて振動の影響を受けにくく、伸縮管継手や配管から絶縁油が漏洩する危険性も低減することができる。   According to this transformer for movement, the transformer outlet side pipe is connected to the main body tank at a height position facing the cooler, so that the transformer outlet side pipe eliminates the height difference and is shorter than the main body. It can be piped between the tank and the cooler. Therefore, this transformer outlet side pipe is reduced in weight and is short at a low position so that it is not easily affected by vibration during movement, etc., and there is a risk of insulating oil leaking from expansion joints and pipes. Can also be reduced.

さらに、この変圧器出口側配管は、短くされることで、圧力損失を少なくし、冷却効率が低下しないようにすることができる。さらに、変圧器出口側配管がコンパクト化されることにより、この移動用変圧器を据え付けるベース上の他の装置は、レイアウトの自由度を高めて配置することができる。   Furthermore, the transformer outlet side piping can be shortened to reduce pressure loss and prevent cooling efficiency from being lowered. Furthermore, since the transformer outlet side piping is made compact, other devices on the base on which the moving transformer is installed can be arranged with a higher degree of layout freedom.

なお、冷却器で冷却された絶縁油は、変圧器入口側配管から変圧器内に底側から流入し、巻線内を冷却しつつ上昇した後、タップ切換器側に流入し、タップ切換器側の本体タンク内を下降して変圧器出口側配管内に流入し、変圧器出口側配管から冷却器に戻される。   The insulating oil cooled by the cooler flows from the transformer inlet side pipe into the transformer from the bottom side, rises while cooling the inside of the winding, and then flows into the tap switcher side. It descends in the main body tank on the side and flows into the transformer outlet side pipe and is returned to the cooler from the transformer outlet side pipe.

従来では、巻線上部から出た絶縁油は、本体タンク上部に設けられた変圧器出口側配管に流出した後に、配管内で冷却器の高さまで降ろされていたが、本発明では、この高さ方向の絶縁油の移動を、本タンクを利用して行うことになる。本タンクの流路断面積は配管よりもはるかに広いため、圧力損失を少なくすることができる。   Conventionally, the insulating oil that has come out from the upper part of the winding flows down to the transformer outlet side pipe provided in the upper part of the main body tank, and then is lowered to the height of the cooler in the pipe. Insulation oil is moved in the vertical direction using this tank. Since the cross-sectional area of the flow path of this tank is much wider than that of piping, pressure loss can be reduced.

また、前記本発明に係る移動用変圧器においては、変圧器出口側配管が本体タンクの底板部に接続されているが、本体タンクのタップ切換器側の側面下部や、巻線側の側面下部等、レイアウトの都合により自由な箇所に接続しても良い。   Further, in the transformer for movement according to the present invention, the transformer outlet side pipe is connected to the bottom plate portion of the main body tank. For example, it may be connected to a free place for the sake of layout.

本発明によれば、変圧器内の絶縁油を冷却器へ流動させるための配管の高低差をなくし、この配管を従来より短く本体タンクと冷却器との間に配管できるようにした変圧器が提供されることにより、冷却効率の向上、コストの低減、変圧器の信頼性などを向上させることができる。   According to the present invention, there is provided a transformer that eliminates the height difference of piping for flowing the insulating oil in the transformer to the cooler, and that allows the piping to be piped between the main body tank and the cooler shorter than before. By being provided, the cooling efficiency can be improved, the cost can be reduced, and the reliability of the transformer can be improved.

本発明に係る変圧器の一実施形態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。One Embodiment of the transformer which concerns on this invention is shown, (a) is a top view, (b) is a front view, (c) is a rear view. 本発明に係る変圧器の一実施形態を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows one Embodiment of the transformer which concerns on this invention. 従来の移動用変圧器の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。An example of the conventional transfer transformer is shown, (a) is a plan view, (b) is a front view, and (c) is a rear view. 従来の移動用変圧器の要部を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the principal part of the conventional transfer transformer.

本発明に係る変圧器の一実施形態について図１及び図２を参照しながら説明する。この変圧器は移動用変圧器であって、トラックのベース１上の後側部に据え付けられる本体タンク１０とベース１の前側部に据え付けられる冷却器２０とを変圧器出口側配管３１及び変圧器入口側配管３２によって接続し、ポンプ３３により本体タンク１０と冷却器２０との間で絶縁油４０を循環させる機器である。   An embodiment of a transformer according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. This transformer is a moving transformer, and a main body tank 10 installed on the rear side of the base 1 of the truck and a cooler 20 installed on the front side of the base 1 are connected to the transformer outlet side piping 31 and the transformer. It is a device that is connected by an inlet side pipe 32 and circulates the insulating oil 40 between the main body tank 10 and the cooler 20 by a pump 33.

本体タンク１０は、図２に示すように、鉄心に巻装した巻線４１とタップ切換器４２とを収納した密閉容器であり、絶縁油４０が流動する。また、本体タンク１０は、底板部１１と天板部１２の外周縁を側板部１３が囲っている。   As shown in FIG. 2, the main body tank 10 is a sealed container containing a winding 41 wound around an iron core and a tap changer 42, and the insulating oil 40 flows. In the main body tank 10, the side plate portion 13 surrounds the outer peripheral edges of the bottom plate portion 11 and the top plate portion 12.

そして、本体タンク１０の巻線４１を収納した側の底板部１１に変圧器入口側配管３２が接続され、この変圧器入口側配管３２から本体タンク１０内にポンプ３３によって絶縁油４０が流入する。   The transformer inlet side pipe 32 is connected to the bottom plate 11 on the side of the main body tank 10 that houses the winding 41, and the insulating oil 40 flows into the main body tank 10 from the transformer inlet side pipe 32 by the pump 33. .

また、本体タンク１０のタップ切換器４２側の下部側には、変圧器出口側配管３１が接続されている。本体タンク１０の下部とは、図１（ｂ）（ｃ）に示すように冷却器２０と対向する高さ位置のことであり、具体的には、図２の実線で示したような底板部１１である。   In addition, a transformer outlet side pipe 31 is connected to the lower side of the main tank 10 on the tap changer 42 side. The lower portion of the main body tank 10 is a height position facing the cooler 20 as shown in FIGS. 1B and 1C, and specifically, a bottom plate portion as shown by a solid line in FIG. 11.

また、変圧器出口側配管３１は、図２の仮想線で示したような本体タンク１０の側板部１３の下部に接続してもよい。こうすることにより、変圧器出口側配管３１をカーブさせないようにすることができる。   Moreover, you may connect the transformer exit side piping 31 to the lower part of the side-plate part 13 of the main body tank 10 as shown by the virtual line of FIG. By doing so, it is possible to prevent the transformer outlet side piping 31 from being curved.

また、変圧器出口側配管３１は、図２では巻線４１の側方（トラックのベース１の側部）にレイアウトされたタップ切換器４２側の側板部１３の下部に接続しているが、巻線４１の油流入側でなければ、巻線４１側の底板部１１や側板部１０に接続してもよい。例えば冷却器２０の後方（トラックのベース１の後部）に、巻線４１−タップ切換器４２の順に直線状にレイアウトした変圧器（図示せず）においては、変圧器出口側配管３１を本体タンク１０の巻線４１側の底板部１１や側板部１０に接続することにより、変圧器出口側配管３１を短くすることができる。   Moreover, although the transformer outlet side piping 31 is connected to the lower part of the side plate portion 13 on the side of the tap changer 42 laid out on the side of the winding 41 (side portion of the base 1 of the track) in FIG. If not on the oil inflow side of the winding 41, it may be connected to the bottom plate portion 11 or the side plate portion 10 on the winding 41 side. For example, in a transformer (not shown) laid out linearly in the order of the winding 41 and the tap changer 42 behind the cooler 20 (rear part of the base 1 of the truck), the transformer outlet side pipe 31 is connected to the main body tank. By connecting to the bottom plate portion 11 and the side plate portion 10 on the winding 41 side of the transformer 10, the transformer outlet side piping 31 can be shortened.

いずれにしても、変圧器出口側配管３１および変圧器入口側配管３２の途中には、振動を吸収するための伸縮管継手３４が接続されている。   In any case, an expansion pipe joint 34 for absorbing vibration is connected in the middle of the transformer outlet side pipe 31 and the transformer inlet side pipe 32.

そして、このように接続された変圧器出口側配管３１は、高低差がなく、あるいは、殆ど、さらに、迂回しないように配管されることから、従来の変圧器出口側配管３１よりも短く、また、重量が軽減されている。さらにベース１近くを短く配管されているので、変圧器出口側配管３１は、移動時などにおいて振動の影響を受けにくく、伸縮管継手３４や配管３１，３２から絶縁油４０が漏洩する危険性も低減することができる。   And, the transformer outlet side pipe 31 connected in this way has no difference in height, or is almost further piped so as not to detour, so that it is shorter than the conventional transformer outlet side pipe 31, , The weight has been reduced. Furthermore, since the piping near the base 1 is short, the transformer outlet piping 31 is not easily affected by vibration during movement, and there is a risk that the insulating oil 40 leaks from the expansion joint 34 and the piping 31 and 32. Can be reduced.

また、短くされた変圧器出口側配管３１は、圧力損失が少なくなることで、冷却効率が低下しないようにすることができる。さらに、この変圧器出口側配管３１は、迂回して配管されないため、各種補機５０のレイアウトの自由度を高め、変圧器のコンパクト化にも寄与する。   Moreover, the transformer outlet side piping 31 shortened can reduce the cooling loss so that the cooling efficiency does not decrease. Furthermore, since this transformer outlet side piping 31 is not bypassed, it increases the degree of freedom in layout of various auxiliary machines 50 and contributes to the compactness of the transformer.

例えば図３に示す従来の移動用変圧器では、冷却器２０側の補機５０を避けるため、変圧器出口側配管３１は、本体タンク１０と冷却器２０との間に配管せざるを得なかった。対して図１に示す本発明に係る変圧器では、冷却器２０側の補機５０の下側の空間を利用して配管できるため、本体タンク１０と冷却器２０の距離を縮めることが可能となり、その結果、より全長の短いトラックに搭載することが可能となる。   For example, in the conventional moving transformer shown in FIG. 3, in order to avoid the auxiliary machine 50 on the cooler 20 side, the transformer outlet side pipe 31 must be piped between the main body tank 10 and the cooler 20. It was. On the other hand, in the transformer according to the present invention shown in FIG. 1, piping can be performed using the space below the auxiliary device 50 on the cooler 20 side, so that the distance between the main body tank 10 and the cooler 20 can be reduced. As a result, it can be mounted on a track having a shorter overall length.

なお、本体タンク１０からは、巻線４１の端子を引き出すブッシング４３が台車の後方へ突出している。また、冷却器２０の上面にはファン２１が付設されている。   A bushing 43 for pulling out the terminal of the winding 41 protrudes from the main body tank 10 to the rear of the carriage. A fan 21 is attached to the upper surface of the cooler 20.

そして、この移動用変圧器は、冷却器２０において冷却された絶縁油４０が変圧器入口側配管３２から本体タンク１０内に流入し、そして、本体タンク１０内において底板部１１側から巻線４１内部を天板部１２側へ流動することで、巻線４１を冷却した後、巻線４１からタップ切換器４２の方へ流れ、変圧器出口側配管３１から冷却器２０に戻るように循環する。   In the transformer for movement, the insulating oil 40 cooled in the cooler 20 flows into the main body tank 10 from the transformer inlet side pipe 32, and the winding 41 from the bottom plate portion 11 side in the main body tank 10. After cooling the winding 41 by flowing inside to the top plate 12 side, it flows from the winding 41 toward the tap changer 42 and circulates back from the transformer outlet side pipe 31 to the cooler 20. .

なお、本発明は、前記実施の形態に限定することなく、種々変更することができる。例えば、巻線とタップ切換器が凸形状に配置されるのではなく、一直線上に並んでいても良い。またブッシング４３は、気中タイプが後方に突出するのでなく、スリップオンケーブルヘッドが側方に突出してもよい。さらに、本発明の変圧器は、移動用変圧器に限定することなく、導油式や導ガス式変圧器全般においても実施することができる。   The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. For example, the winding and the tap changer may not be arranged in a convex shape but may be arranged in a straight line. In addition, the bushing 43 may be such that the air-on type does not protrude rearward but the slip-on cable head protrudes laterally. Furthermore, the transformer of the present invention is not limited to a transformer for movement, and can be implemented in oil-guided and gas-guided transformers in general.

１０……本体タンク
１１……底板部
１２……天板部
１３……側板部
２０……冷却器
３１……変圧器出口側配管
３２……変圧器入口側配管
４０……絶縁油
４１……巻線
４２……タップ切換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Main body tank 11 ... Bottom plate part 12 ... Top plate part 13 ... Side plate part 20 ... Cooler 31 ... Transformer outlet side piping 32 ... Transformer inlet side piping 40 ... Insulating oil 41 ... Winding 42 ... Tap changer

Claims (3)

鉄心に巻装した巻線とタップ切換器を収納する本体タンクと、絶縁油を冷却する冷却器と、前記本体タンクと冷却器との間に接続された変圧器出口側配管及び変圧器入口側配管とが備えられている変圧器において、
前記本体タンク内には前記絶縁油が充填され、前記本体タンクは、前記冷却器で冷却された前記絶縁油が、前記変圧器入口側配管から流入して前記巻線内を上昇した後、前記タップ切換器側に流入し、前記タップ切換器側の前記本体タンク内を下降して前記変圧器出口側配管に流入するように構成されており、
前記変圧器入口側配管が前記本体タンクの下部に接続され、前記変圧器出口側配管が前記冷却器と対向する高さ位置で前記本体タンクに接続されていることを特徴とする変圧器。 A main body tank that houses the winding wound around the iron core and the tap changer, a cooler that cools the insulating oil, a transformer outlet side pipe and a transformer inlet side that are connected between the main body tank and the cooler In transformers equipped with piping,
The main body tank is filled with the insulating oil, and after the main body tank is cooled by the cooler, the insulating oil flows from the transformer inlet side pipe and rises in the winding, It flows into the tap changer side, is configured to descend into the main body tank on the tap changer side and flow into the transformer outlet side piping,
The transformer, wherein the transformer inlet side pipe is connected to a lower part of the main body tank, and the transformer outlet side pipe is connected to the main body tank at a height position facing the cooler. 前記変圧器出口側配管が本体タンクの底板部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の変圧器。   The transformer according to claim 1, wherein the transformer outlet side pipe is connected to a bottom plate portion of the main body tank. 前記変圧器出口側配管が本体タンクの側板部の下部に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の変圧器。   The transformer according to claim 1, wherein the transformer outlet side pipe is connected to a lower portion of a side plate portion of the main body tank.
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